DCe-MRI定量分析在軟組織腫瘤的應(yīng)用價(jià)值初步研究.pdf

1、目的:
　　探討動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）定量分析在軟組織腫瘤中應(yīng)用的可行性及其應(yīng)用價(jià)值。
　　方法:
　　一、病例資料:
　　收集2015年6月至2016年2月我院行DCE-MRI檢查的軟組織腫瘤患者14例，男7例，女7例，平均年齡53.2歲。所有病例均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)，病理結(jié)果分別為脂肪肉瘤2例、惡性神經(jīng)鞘瘤2例、上皮樣肉瘤1例，脂肪瘤3例、神經(jīng)

2、鞘瘤1例、淋巴管瘤4例、腱鞘巨細(xì)胞瘤1例。
　　二、MRI掃描技術(shù):
　　所有病例均用Siemens3.0 T MR儀行常規(guī)MR增強(qiáng)掃描及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR掃描。其中先行常規(guī)MR平掃，然后用快速三維容積內(nèi)插屏氣檢查(three-dimensionalvolumetric interpolated breathhold examination，3D-VIBE)序列行多小翻轉(zhuǎn)角T1WI掃描，翻轉(zhuǎn)角分別取5°、8°、10°、15°、20

3、°，各翻轉(zhuǎn)角序列各掃描一期，共5期，再用3D-VIBE序列行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR掃描，其中在對(duì)比劑注入前先掃描5期，第6期用高壓注射器團(tuán)注造影劑(Gd-DTPA0.1 mmol/kg，2ml/s;20ml生理鹽水沖管，2ml/s)，造影劑注入的同時(shí)繼續(xù)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，每期8s，總共掃描40期，最后行常規(guī)MR T1WI增強(qiáng)掃描。
　　三、DCE-MRI后處理:
　　多翻轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)數(shù)據(jù)均傳輸?shù)窖鲃?dòng)力學(xué)軟件Omni Kineti

4、cs(GE healthcare)進(jìn)行圖像后處理。導(dǎo)入DCE-MRI全部圖像數(shù)據(jù)后，先在軟組織腫瘤腫瘤供血血管或鄰近大血管內(nèi)勾畫(huà)感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，獲得個(gè)體動(dòng)脈輸入函數(shù)(individual arterial input function，Ind-AIF)，并在Ind-AIF下測(cè)量與Extended Toffs(ET)及Extended Toffs Linear(ETL)兩種血流動(dòng)力學(xué)模型擬合計(jì)算的

5、定量參數(shù)值，包括容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(volume transfer constant，Ktrans)、血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(volume of extravascular extracellular space per unit volume of tissue，Ve)及血管外細(xì)胞外間隙與血漿間速率常數(shù)(flux rate constant between extravascularextracellular space and plas

6、ma，Kep)，并采集相應(yīng)參數(shù)偽彩圖;再測(cè)量人群人均動(dòng)脈輸入函數(shù)（population average arterial input function，Avg-AIF）下軟組織腫瘤DCE-MRI數(shù)據(jù)與ET及ETL模型擬合計(jì)算的定量參數(shù)Ktrans、Ve及Kep，并采集相應(yīng)參數(shù)偽彩圖;最后以腫瘤鄰近肌肉為參照物得到的函數(shù)測(cè)量軟組織腫瘤DCE-MRI數(shù)據(jù)與Reference Region(RR)模型擬合計(jì)算的定量參數(shù)Ktras值，并采集相應(yīng)

7、參數(shù)偽彩圖。
　　四、觀察指標(biāo):
　?。ㄒ唬┸浗M織腫瘤的定量參數(shù):
　　1、容積轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）;
　　2、血管外細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve);
　　3、血管外細(xì)胞外間隙與血漿間速率常數(shù)(Kep)。
　?。ǘ┯糜阼b別軟組織腫瘤良惡性的定量參數(shù)閾值:
　　1、Ktrans閾值;
　　2、Ve閾值。
　?。ㄈ┸浗M織腫瘤Ktrans、Ve及Kep偽彩圖特點(diǎn)。
　　五、統(tǒng)計(jì)學(xué)

8、方法:全部數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析，α=0.05。
　?。ㄒ唬┸浗M織腫瘤Ktras、Ve及Kep在ET模型和ETL模型下Avg-AIF與Ind-AIF間的比較采用配對(duì)設(shè)計(jì)資料符號(hào)秩和檢驗(yàn);
　?。ǘ┸浗M織腫瘤Ktrans在Avg-AIF和Ind-AIF下ET、ETL及RR三種模型間的比較采用隨機(jī)化區(qū)組設(shè)計(jì)資料的Friedmen秩和檢驗(yàn);
　?。ㄈ┸浗M織腫瘤在ETL模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)

9、得的Ktrans值及Ve值在良性組與惡性組間的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，其余定量參數(shù)間比較采用兩獨(dú)立樣本的Wilcoxon秩和檢驗(yàn);
　?。ㄋ模╄b別軟組織腫瘤良、惡性有意義的Ktrans閾值、Ve閾值及相應(yīng)敏感度、特異度采用采用受試者工作特征曲線(receiver operator characteristic curve，ROC)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果:
　　一、軟組織腫瘤Ktrans、Ve及Kep在ETL模型和

10、ET模型下Avg-AIF與Ind-AIF間的比較
　　在ETL模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans、Ve及Kep值與以Ind-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得Ktrans、Ve及Kep值間差異無(wú)顯著性(P=0.791;P=0.791;P=0.424)。在ET模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值與以Ind-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Krans值間差異無(wú)顯著性（P=0.180）。
　　二、軟組織腫瘤

11、Ktrans在Avg-AIF和Ind-AIF下ET、ETL及RR三種模型間的的比較
　　以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)時(shí)，在ET、ETL及RR三種模型下測(cè)得的Ktrans值間差異無(wú)顯著性(P=0.145);以Ind-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)時(shí)，在ET、ETL及RR三種模型下測(cè)得的Ktrans值間差異有顯著性（P=0.002）。
　　三、軟組織腫瘤Ktrans、Ve及Kep在良性組與惡性組間的比較
　　在ETL模型下以Avg

12、-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值及Ve值、ET模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值在良性軟組織腫瘤與惡性軟組織腫瘤間差別有顯著性（P=0.006; P=0.020;P=0.009），其鑒別良性軟組織腫瘤與惡性軟組織腫瘤的ROC曲線下面積分別為0.956、0.889及0.933時(shí)，鑒別診斷閾值分別為0.009、0.036及0.016，以此閾值對(duì)良、惡性軟組織腫瘤進(jìn)行鑒別診斷的敏感度分別為100％、100％及1

13、00％，特異度分別為78％、44％及78％。
　　在ETL模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Kep值、在ETL模型下以Ind-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值、Ve值及Kep值、在ET模型下以Ind-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值及RR模型下測(cè)得的Ktrans值在良性軟組織腫瘤與惡性軟組織腫瘤間差別均無(wú)顯著性(P＞0.05)。
　　四、軟組織腫瘤Ktrans、Ve及Kep偽彩圖特點(diǎn)
　　5例惡

14、性軟組織腫瘤DCE-MRI常規(guī)影像上主要呈明顯不均勻強(qiáng)化，其Ktrans、 Ve及Kep偽彩圖主要呈紅色、藍(lán)色及黃色混雜色彩影像，其中DCE-MRI圖像上明顯強(qiáng)化區(qū)對(duì)應(yīng)偽彩圖區(qū)域呈紅色，不強(qiáng)化區(qū)呈藍(lán)色，低強(qiáng)化區(qū)呈不同程度黃色改變;9例良性軟組織腫瘤DCE-MRI常規(guī)影像上主要呈輕度強(qiáng)化或不強(qiáng)化，其Ktrans、Ve及Kep偽彩圖主要呈藍(lán)色及黃色影像，其中DCE-MRI輕度強(qiáng)化區(qū)呈黃色，不強(qiáng)化區(qū)呈藍(lán)色改變。
　　結(jié)論:
　　首

15、次將DCE-MRI定量分析技術(shù)用于軟組織腫瘤的研究，初步得到以下結(jié)論:
　　一、Avg-AIF與Ind-AIF均可作為軟組織腫瘤DCE-MRI定量分析的動(dòng)脈輸入函數(shù);
　　二、DCE-MRI定量分析用于軟組織腫瘤良、惡性鑒別時(shí)，選用ETL模型的診斷效能最高;
　　三、在ETL模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans、Ve及在ET模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans有助于軟組織腫瘤良、惡性

16、的鑒別，即當(dāng)軟組織腫瘤在ETL模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值大于0.009min-1、Ve值大于0.036min-1，或在ET模型下以Avg-AIF為動(dòng)脈輸入函數(shù)測(cè)得的Ktrans值大于0.016min-1時(shí)，考慮是惡性軟組織腫瘤。
　　四、Ktrans、Ve及Kep的偽彩圖通過(guò)色彩可直觀顯示軟組織腫瘤不同區(qū)域的血供情況，其中紅色代表血供豐富區(qū)域，藍(lán)色代表血供差或無(wú)血供區(qū)域，黃色代表血供介于紅色與藍(lán)色之間